JP2010102096A - Zoom lens and image capturing apparatus - Google Patents

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JP2010102096A JP2008273137A JP2008273137A JP2010102096A JP 2010102096 A JP2010102096 A JP 2010102096A JP 2008273137 A JP2008273137 A JP 2008273137A JP 2008273137 A JP2008273137 A JP 2008273137A JP 2010102096 A JP2010102096 A JP 2010102096A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zoom lens, which is compact, holds satisfactory optical performance, and also reduces cost. <P>SOLUTION: The zoom lens includes, in order from an object side, a first positive lens group G1, a second negative lens group G2 which moves to perform variable power, a diaphragm, a third positive lens group G3, and a fourth positive lens group G4 which performs correction of an image surface position associated with the variable power and focusing. The second lens group G2 includes at least two negative lenses. A plastic aspherical lens is disposed nearest to an image side in the second lens group G2. When a focal length of the plastic aspherical lens is defined as f2a and a focal length of the second lens group G2 is defined as f2, they satisfy a conditional expression (1). The expression (1) is 2.4&lt;¾f2a/f2¾&lt;10.0. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、ズームレンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、ビデオカメラや電子スチルカメラ、監視カメラ等に好適に使用可能なズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。   The present invention relates to a zoom lens and an imaging apparatus, and more particularly to a zoom lens that can be suitably used for a video camera, an electronic still camera, a surveillance camera, and the like, and an imaging apparatus including the zoom lens.

従来、民生用ビデオカメラや監視用ビデオカメラ等に用いられるズームレンズとして、4群タイプや5群タイプのズームレンズが多く提案されてきた。そして、これらに対する小型化および高性能化への要望に応えるものとして、非球面レンズを用いたズームレンズが提案されている。上記分野の4群タイプ、5群タイプのズームレンズにおいては、第3レンズ群の正レンズに非球面レンズを用いた例が非常に多い。   Conventionally, many zoom lenses of the 4-group type and 5-group type have been proposed as zoom lenses used for consumer video cameras, surveillance video cameras, and the like. A zoom lens using an aspherical lens has been proposed as a response to these demands for miniaturization and high performance. In the 4-group type and 5-group type zoom lenses in the above field, there are very many examples in which an aspherical lens is used as the positive lens of the third lens group.

その他の例としては、特許文献1〜3に記載されているように、4群タイプのズームレンズにおいて、変倍群である第2レンズ群に非球面レンズを用いた例がある。特許文献1には、物体側から順に、負、負、正からなる3枚構成の第2レンズ群において、物体側から2番目の負レンズを非球面レンズとした例が記載されている。特許文献2には、物体側から順に、負、負、正からなる3枚構成の第2レンズ群において、物体側から2番目の負レンズおよびその像側の正レンズを非球面レンズとした例が記載されている。特許文献3には、物体側から順に、負、負、正、負からなる4枚構成の第2レンズ群において、最も物体側の負レンズを非球面レンズとした例が記載されている。
特開平9−127417号公報 特開2006−171615号公報 特開2006−113387号公報
As another example, as described in Patent Documents 1 to 3, there is an example in which an aspherical lens is used for the second lens group which is a variable power group in a four-group type zoom lens. Patent Document 1 describes an example in which the second negative lens from the object side is an aspherical lens in the second lens group having three lenses composed of negative, negative, and positive in order from the object side. Patent Document 2 discloses an example in which the second negative lens from the object side and the positive lens on the image side thereof are aspherical lenses in a second lens group having three elements, negative, negative, and positive, sequentially from the object side. Is described. Patent Document 3 describes an example in which a negative lens closest to the object side is an aspherical lens in the second lens group having four elements including negative, negative, positive, and negative in order from the object side.
JP-A-9-127417 JP 2006-171615 A JP 2006-113387 A

ところで、近年では、上記分野のズームレンズにおいて、小型化、高性能化の要求に加えて、低コスト化への要求も高まってきている。低コスト化を図る1つの方法としては、ガラスモールドレンズ(ガラス材料からなり、モールド成型により形成されたレンズ)からなる非球面レンズを、プラスチックレンズ(プラスチック材料からなるレンズ)に置換することが考えられる。   Incidentally, in recent years, in the zoom lens in the above field, in addition to the demand for downsizing and high performance, the demand for cost reduction is also increasing. One way to reduce costs is to replace an aspheric lens made of a glass mold lens (a lens made of a glass material and formed by molding) with a plastic lens (a lens made of a plastic material). It is done.

特許文献1、2に記載のズームレンズは、第2レンズ群の上記非球面レンズの材料をプラスチックとしており、変倍群の非球面レンズをプラスチックレンズとした数少ない例である。   The zoom lenses described in Patent Documents 1 and 2 are a few examples in which the material of the aspherical lens of the second lens group is plastic, and the aspherical lens of the variable power group is a plastic lens.

しかしながら、特許文献1〜3に記載されているようなレンズタイプにおいては、レンズ全長を短くするために、第2レンズ群に強い負のパワーを持たせている場合が多く、第2レンズ群の個々の負レンズのパワーも強くなりやすい。そのため、これらの負レンズの材料をプラスチックにした場合は、温度変化に伴う特性の変化が大きくなってしまうという問題がある。   However, in the lens types described in Patent Documents 1 to 3, in order to shorten the total lens length, the second lens group often has a strong negative power. The power of individual negative lenses tends to increase. For this reason, when these negative lens materials are made of plastic, there is a problem that a change in characteristics accompanying a change in temperature becomes large.

例えば、特許文献3に記載の第2レンズ群は最も物体側に負のパワーを有する非球面レンズを用いているが、このレンズはパワーが強いため、このレンズをプラスチックで構成することは難しい。   For example, the second lens group described in Patent Document 3 uses an aspherical lens having a negative power closest to the object side. However, since this lens has a strong power, it is difficult to configure this lens with plastic.

また、プラスチックは一般に屈折率が低いため、レンズの曲率が大きくなり、レンズの製造誤差や組立誤差に伴う性能劣化が非常に大きくなってしまうという問題がある。第2レンズ群のパワーを弱くし、第2レンズ群の個々の負レンズが担うパワーを弱くすれば、プラスチックで構成することも可能であるが、その場合には、パワーを弱くした分、変倍時の移動量が大きくなってしまい、レンズ全長が長くなるという問題が生じる。また、前玉径(全系で最も物体側のレンズの径)の大型化にもつながり、小型化に反するものとなってしまう。   In addition, since plastics generally have a low refractive index, there is a problem that the curvature of the lens increases, and the performance deterioration due to lens manufacturing errors and assembly errors becomes very large. If the power of the second lens group is weakened and the power of each negative lens of the second lens group is weakened, it can be made of plastic. The amount of movement at the time of doubling increases, resulting in a problem that the entire lens length becomes longer. In addition, the front lens diameter (the diameter of the lens closest to the object in the entire system) is increased, which is against the size reduction.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小型で良好な光学性能を保持するとともに、低コスト化が図られたズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a zoom lens that has a small size and good optical performance and is low in cost, and an imaging device including the zoom lens. To do.

本発明のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定されている第1レンズ群と、負の屈折力を有し、光軸に沿って移動することにより変倍を行う第2レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有し、変倍時に固定されている第3レンズ群と、正の屈折力を有し、変倍に伴う像面位置の補正および合焦を行う第4レンズ群とを備え、第2レンズ群が少なくとも2枚の負レンズを含み、第2レンズ群の最も像側には少なくとも1面が非球面でプラスチック材料からなるプラスチック非球面レンズが配され、プラスチック非球面レンズの焦点距離をf2aとし、第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、下記条件式(1)を満たすことを特徴とするものである。
2.4<|f2a/f2|<10.0 … (1)
なお、上記f2aは、近軸領域におけるものである。
The zoom lens of the present invention has, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power and fixed at the time of zooming, a negative refractive power, and moving along the optical axis. A second lens group that performs zooming, a stop, a third lens group that has positive refractive power and is fixed at the time of zooming, and has a positive refractive power, and the position of the image plane associated with zooming A fourth lens group that performs correction and focusing, the second lens group includes at least two negative lenses, and at least one surface is aspherical on the most image side of the second lens group, and is made of a plastic material. An aspheric lens is provided, and when the focal length of the plastic aspheric lens is f2a and the focal length of the second lens group is f2, the following conditional expression (1) is satisfied.
2.4 <| f2a / f2 | <10.0 (1)
Note that f2a is in the paraxial region.

なお、本発明において、各「レンズ群」は、複数のレンズから構成されるものだけでなく、1枚のレンズのみで構成されるものも含むものとする。   In the present invention, each “lens group” includes not only a plurality of lenses but also a lens group.

本発明のズームレンズでは、第2レンズ群が少なくとも2枚の負レンズを含むように構成することで、第2レンズ群に必要な負のパワーを確保してレンズ全系の小型化を図り、第2レンズ群の最も像側にプラスチック非球面レンズを配置することで、良好な光学性能と低コスト化の両立を図っている。そして、このプラスチックレンズのパワーを条件式(1)で規定することで、温度変化や製造・組立誤差による性能劣化を抑制するとともに、十分な収差補正効果を得るようにしている。   In the zoom lens of the present invention, by configuring the second lens group to include at least two negative lenses, the negative power necessary for the second lens group is ensured and the entire lens system is reduced in size. By arranging the plastic aspherical lens on the most image side of the second lens group, both good optical performance and cost reduction are achieved. The power of the plastic lens is defined by conditional expression (1), so that performance deterioration due to temperature change and manufacturing / assembly errors is suppressed, and a sufficient aberration correction effect is obtained.

本発明のズームレンズにおいては、広角端から望遠端への変倍における第2レンズ群の移動量をM2としたとき、下記条件式(2)を満たすことが好ましい。
2.5<|M2/f2|<3.8 … (2)
In the zoom lens of the present invention, it is preferable that the following conditional expression (2) is satisfied, where M2 is the amount of movement of the second lens unit in zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
2.5 <| M2 / f2 | <3.8 (2)

また、本発明のズームレンズにおいては、広角端における全系の焦点距離をfwとし、最大像高をIHとしたとき、下記条件式(3)を満たすことが好ましい。
1.4<fw/IH<2.1 … (3)
In the zoom lens of the present invention, it is preferable that the following conditional expression (3) is satisfied, where fw is the focal length of the entire system at the wide angle end and IH is the maximum image height.
1.4 <fw / IH <2.1 (3)

また、本発明のズームレンズにおいては、第1レンズ群の焦点距離をf1としたとき、下記条件式(4)を満たすことが好ましい。
4.3<|f1/f2|<5.5 … (4)
In the zoom lens of the present invention, it is preferable that the following conditional expression (4) is satisfied, where f1 is the focal length of the first lens group.
4.3 <| f1 / f2 | <5.5 (4)

また、本発明のズームレンズにおいては、第2レンズ群が1枚の正レンズを含むように構成してもよく、その場合に該正レンズのアッベ数をν2pとしたとき、下記条件式(5)を満たすことが好ましい。
ν2p<25 … (5)
In the zoom lens according to the present invention, the second lens group may include one positive lens. In this case, when the Abbe number of the positive lens is ν2p, the following conditional expression (5 ) Is preferably satisfied.
ν2p <25 (5)

本発明のズームレンズにおいて、第2レンズ群が1枚の正レンズを含む場合には、該正レンズの屈折率をN2pとしたとき、下記条件式(6)を満たすことが好ましい。
N2p>1.83 … (6)
In the zoom lens of the present invention, when the second lens group includes one positive lens, it is preferable that the following conditional expression (6) is satisfied when the refractive index of the positive lens is N2p.
N2p> 1.83 (6)

また、本発明のズームレンズにおいては、第2レンズ群が、物体側から順に、負レンズと、負レンズと、正レンズと、プラスチック非球面レンズとの4枚から構成されるようにしてもよい。   In the zoom lens of the present invention, the second lens group may be composed of four lenses in order from the object side: a negative lens, a negative lens, a positive lens, and a plastic aspheric lens. .

また、本発明のズームレンズにおいては、第1レンズ群が、1枚の負レンズと、3枚以下の正レンズとから構成されるようにしてもよい。その際に、第1レンズ群を構成する正レンズのアッベ数の平均をν1pとし、第1レンズ群を構成する負レンズのアッベ数をν1nとしたとき、下記条件式(7)を満たすことが好ましい。
33<ν1p−ν1n<50 … (7)
In the zoom lens of the present invention, the first lens group may be composed of one negative lens and three or less positive lenses. At that time, when the average Abbe number of the positive lenses constituting the first lens group is ν1p and the Abbe number of the negative lenses constituting the first lens group is ν1n, the following conditional expression (7) is satisfied. preferable.
33 <ν1p−ν1n <50 (7)

また、本発明のズームレンズでは、第2レンズ群の最も像側のプラスチック非球面レンズにおいて、物体側の面における有効径端と光軸上の物体側頂点との光軸方向の間隔と、像側の面における有効径端と光軸上の像側頂点との光軸方向の間隔とのうち、大きい方をdZとし、該dZを与える側の面における前記有効径端から光軸への垂線の長さをdYとしたとき、下記条件式(8)を満たすことが好ましい。
0.01<dZ/dY<0.20 … (8)
In the zoom lens of the present invention, in the most image-side plastic aspheric lens of the second lens group, the distance in the optical axis direction between the effective diameter end on the object-side surface and the object-side vertex on the optical axis, and the image The larger one of the distances in the optical axis direction between the effective diameter end on the side surface and the image side vertex on the optical axis is defined as dZ, and the perpendicular from the effective diameter end to the optical axis on the surface providing dZ It is preferable that the following conditional expression (8) is satisfied, where d is Y.
0.01 <dZ / dY <0.20 (8)

なお、各条件式の値は、ズームレンズの基準波長におけるものであり、例えばズームレンズの基準波長がd線(波長587.6nm)の場合は、上記条件式で記載されている屈折率やアッベ数はd線におけるものとなる。   The values of the conditional expressions are those at the reference wavelength of the zoom lens. For example, when the reference wavelength of the zoom lens is the d-line (wavelength 587.6 nm), the refractive index and Abbe described in the above conditional expressions are used. The numbers are on the d line.

本発明の撮像装置は、上記記載の本発明のズームレンズを備えたことを特徴とするものである。   An image pickup apparatus according to the present invention includes the zoom lens according to the present invention described above.

本発明によれば、第1レンズ群と第3レンズ群とを固定群とし、第2レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍を行い、それによる像面位置の補正および合焦を第4レンズ群の移動により行う方式のズームレンズにおいて、第2レンズ群の構成を好適に設定し、条件式(1)を満たすようにしているため、小型に構成可能で高い光学性能を保持するとともに、低コスト化が図られたズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。   According to the present invention, the first lens group and the third lens group are fixed groups, and the second lens group is moved along the optical axis to perform zooming, thereby correcting and focusing the image plane position. In a zoom lens that uses the movement of the fourth lens group, the configuration of the second lens group is suitably set so as to satisfy the conditional expression (1), so that it can be configured compactly and maintains high optical performance. In addition, it is possible to provide a zoom lens in which cost reduction is achieved and an imaging apparatus including the zoom lens.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態にかかるズームレンズの構成を示す断面図であり、後述の実施例1のズームレンズに対応している。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a zoom lens according to an embodiment of the present invention, and corresponds to a zoom lens of Example 1 described later.

本発明の実施形態にかかるズームレンズは、光軸Zに沿って、物体側から順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定されている第1レンズ群G1と、負の屈折力を有し、光軸Zに沿って移動することにより変倍を行う第2レンズ群G2と、開口絞りStと、正の屈折力を有し、変倍時に固定されている第3レンズ群G3と、正の屈折力を有し、変倍に伴う像面位置の補正および合焦を行う第4レンズ群G4とを備えている。   The zoom lens according to the embodiment of the present invention has, in order from the object side along the optical axis Z, a positive refractive power, a first lens group G1 fixed at the time of zooming, and a negative refractive power. A second lens group G2 that performs zooming by moving along the optical axis Z, an aperture stop St, and a third lens group G3 that has positive refractive power and is fixed during zooming. And a fourth lens group G4 that has a positive refractive power and corrects and focuses an image plane position accompanying zooming.

なお、図1に示す開口絞りStは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Z上の位置を示すものである。また、図1では、左側が物体側、右側が像側である。図1では、上段に広角端における無限遠合焦時のレンズ配置を示し、下段に望遠端における無限遠合焦時のレンズ配置を示し、広角端から望遠端へ変倍するときの各レンズ群の概略的な移動軌跡を矢印で示している。   Note that the aperture stop St shown in FIG. 1 does not necessarily indicate the size or shape, but indicates the position on the optical axis Z. In FIG. 1, the left side is the object side, and the right side is the image side. In FIG. 1, the upper lens arrangement is shown when focusing on infinity at the wide-angle end, the lower lens arrangement is shown when focusing on infinity at the telephoto end, and each lens group for zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The general movement trajectory is indicated by arrows.

また、図1では像面をSimとして図示している。例えばこのズームレンズを撮像装置に適用する際には、像面Simに撮像素子の撮像面が位置するように配置される。   In FIG. 1, the image plane is shown as Sim. For example, when this zoom lens is applied to an image pickup apparatus, the zoom lens is arranged so that the image pickup surface of the image pickup element is positioned on the image plane Sim.

ズームレンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、最も像側のレンズと撮像面との間にカバーガラスや、プリズム、赤外線カットフィルタ、ローパスフィルタなどの各種フィルタ等を配置することが好ましく、図1では、最も像側のレンズ群と像面Simとの間に、これらを想定した平行平板状の光学部材PPが配置された例を示している。   When applying a zoom lens to an imaging device, depending on the configuration of the camera side on which the lens is mounted, a cover glass, prism, infrared cut filter, low-pass filter, etc. are provided between the lens closest to the image side and the imaging surface. Various filters and the like are preferably arranged, and FIG. 1 shows an example in which a parallel plate-shaped optical member PP assuming these is arranged between the lens group closest to the image side and the image plane Sim.

このズームレンズは、広角端から望遠端への変倍の際には、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3を光軸上に固定とし、第2レンズ群G2を光軸に沿って像側に移動させることにより変倍を行うとともに、該変倍に伴う像面位置の補正および合焦を第4レンズ群G4を光軸に沿って移動させることにより行うように構成されている。つまり、第2レンズ群G2はバリエータ群、第4レンズ群G4はコンペンセータ群およびフォーカス群としての機能を備えている。   In this zoom lens, at the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 and the third lens group G3 are fixed on the optical axis, and the second lens group G2 is imaged along the optical axis. The zoom lens is configured to perform zooming by moving to the side, and to correct and focus the image plane position accompanying the zooming by moving the fourth lens group G4 along the optical axis. That is, the second lens group G2 functions as a variator group, and the fourth lens group G4 functions as a compensator group and a focus group.

本実施形態のズームレンズは、第2レンズ群G2に特徴的な構成を有している。この第2レンズ群G2は少なくとも2枚の負レンズを含み、第2レンズ群G2の最も像側にはプラスチック材料からなり、少なくとも1面の非球面を有するプラスチック非球面レンズが配される。   The zoom lens according to this embodiment has a characteristic configuration of the second lens group G2. The second lens group G2 includes at least two negative lenses, and a plastic aspherical lens made of a plastic material and having at least one aspherical surface is disposed on the most image side of the second lens group G2.

例えば、図1に示す例の第2レンズ群G2は、物体側から順に、メニスカス形状の負レンズL21と、両凹形状の負レンズL22および両凸形状の正レンズL23の貼り合わせによる接合レンズと、レンズL24との4枚から構成されている。図1に示す例の負レンズL21と負レンズL22はガラス球面レンズである。レンズL24は両面が非球面のプラスチック非球面レンズである。   For example, the second lens group G2 in the example illustrated in FIG. 1 includes a meniscus negative lens L21, a cemented lens formed by bonding a biconcave negative lens L22, and a biconvex positive lens L23 in order from the object side. And four lenses L24. The negative lens L21 and the negative lens L22 in the example shown in FIG. 1 are glass spherical lenses. The lens L24 is a plastic aspheric lens having both aspheric surfaces.

第2レンズ群G2の最も像側に非球面レンズを設けることで、変倍時の収差変動や像面変動、ディストーションを抑制することができる。また、このレンズL24をプラスチックで構成することにより、低コスト化および軽量化を図ることができる。プラスチックレンズは、ガラスレンズに比べて、形状の自由度が高いため、配置する位置やパワーを上手く設定することにより、非常に有用なものとなる。   By providing an aspherical lens on the most image side of the second lens group G2, it is possible to suppress aberration fluctuations, image plane fluctuations, and distortion during zooming. Further, the lens L24 is made of plastic, so that the cost and weight can be reduced. Since the plastic lens has a higher degree of freedom in shape than the glass lens, it becomes very useful by setting the position and power to be arranged well.

ただし、課題の項で前述したように、プラスチックレンズを使用する際には、温度変化による特性変化が大きいという点に注意する必要がある。そこで、本実施形態では、下記条件式(1)を満たすように構成し、レンズL24のパワーが弱いものとなるように設定している。   However, as described above in the problem section, when using a plastic lens, it should be noted that the characteristic change due to temperature change is large. Therefore, in this embodiment, the lens is configured so as to satisfy the following conditional expression (1), and is set so that the power of the lens L24 is weak.

2.4<|f2a/f2|<10.0 … (1)
ここで、f2aは、第2レンズ群G2の最も像側のプラスチック非球面レンズの焦点距離であり、f2は、第2レンズ群G2の焦点距離である。
2.4 <| f2a / f2 | <10.0 (1)
Here, f2a is the focal length of the plastic aspherical lens closest to the image side of the second lens group G2, and f2 is the focal length of the second lens group G2.

条件式(1)は、第2レンズ群G2の最も像側のプラスチック非球面レンズの焦点距離と、第2レンズ群G2の焦点距離の比を規定しており、いわばこのプラスチック非球面レンズの第2レンズ群G2に対するパワーの比を規定している。条件式(1)は、第2レンズ群G2の最も像側の非球面レンズをプラスチックで構成するための条件と言える。条件式(1)の下限を下回るほど、第2レンズ群G2の最も像側のプラスチック非球面レンズのパワーを強くしてしまうと、温度変化に伴う特性の変化が大きくなってしまう。また、プラスチックは一般に屈折率が低いため、条件式(1)の下限を下回るほど、第2レンズ群G2の最も像側のプラスチック非球面レンズのパワーを強くしてしまうと、レンズの曲率が大きくなり、レンズの製造誤差や組立誤差に伴う性能劣化が非常に大きくなってしまう。条件式(1)の上限を上回るほど、第2レンズ群G2の最も像側のプラスチック非球面レンズのパワーを弱くしてしまうと、このレンズの曲率が小さくなり、収差を十分に補正できなくなる。   Conditional expression (1) defines the ratio between the focal length of the plastic aspherical lens closest to the image side of the second lens group G2 and the focal length of the second lens group G2. The ratio of power to the two lens group G2 is defined. Conditional expression (1) can be said to be a condition for forming the most aspherical lens on the image side of the second lens group G2 with plastic. If the power of the plastic aspherical lens closest to the image side in the second lens group G2 is increased as the lower limit of conditional expression (1) is exceeded, the change in characteristics due to a temperature change will increase. In addition, since the refractive index of plastic is generally low, if the power of the plastic aspherical lens closest to the image side in the second lens group G2 is increased as it falls below the lower limit of the conditional expression (1), the curvature of the lens increases. Therefore, the performance deterioration due to the manufacturing error and assembly error of the lens becomes very large. If the power of the plastic aspherical lens closest to the image side in the second lens group G2 is weakened as the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the curvature of the lens becomes small and aberrations cannot be corrected sufficiently.

いわばレンズL24は、パワー配分にはほとんど影響を与えず、収差を良好に補正するための「収差補正レンズ」としての役割を果たすものである。レンズL24をこのようなレンズとすることで、レンズL24をプラスチックで構成しつつ、温度変化の影響を小さくして、良好な光学性能を保持することが可能になる。   In other words, the lens L24 has little influence on power distribution and serves as an “aberration correction lens” for satisfactorily correcting aberrations. By using the lens L24 as such a lens, it is possible to reduce the influence of temperature change and maintain good optical performance while the lens L24 is made of plastic.

前述したもう一つの注意点として、プラスチックは低屈折率材料であることから、持たせるパワーが大きくなるほどレンズの曲率が大きくなり、製造誤差や組立誤差に伴う性能劣化が非常に大きくなるという問題がある。本実施形態では、レンズL24を「収差補正レンズ」として扱い、そのパワーを弱く設定することで、曲率を大きくする必要がなくなり、この問題についても解決することができる。   Another point to note is that since plastic is a low refractive index material, the greater the power it has, the greater the curvature of the lens and the greater the performance degradation associated with manufacturing and assembly errors. is there. In the present embodiment, the lens L24 is treated as an “aberration correction lens” and its power is set to be weak, so that it is not necessary to increase the curvature, and this problem can be solved.

また、第2レンズ群G2に必要な負のパワーは、第2レンズ群G2が少なくとも2枚の負レンズを含むように構成することで得ることができる。図1に示す例では、2枚の負レンズL21、L22を備え、そのうち負レンズL22を両凹形状としている。このような構成により、第2レンズ群G2に必要な強い負のパワーを確保し、変倍時の移動量を小さくして小型化を図ることができる。   The negative power necessary for the second lens group G2 can be obtained by configuring the second lens group G2 to include at least two negative lenses. In the example shown in FIG. 1, two negative lenses L21 and L22 are provided, and the negative lens L22 has a biconcave shape. With such a configuration, it is possible to secure a strong negative power necessary for the second lens group G2, to reduce the amount of movement during zooming, and to achieve miniaturization.

特に、図1に示す例のように、第2レンズ群G2の物体側に2枚の負レンズを配置した場合には、物体側に負のパワーを多く配分することにより、第2レンズ群の物体側主点の位置を物体側に近づけて第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の主点間隔を短くすることができる。これにより、軸外光束の第1レンズ群G1を通過する高さを低くすることができ、前玉径の小型化を図ることができる。   In particular, as in the example shown in FIG. 1, when two negative lenses are arranged on the object side of the second lens group G2, a large amount of negative power is distributed to the object side, so that the second lens group The distance between the principal points of the first lens group G1 and the second lens group G2 can be shortened by bringing the position of the object side principal point closer to the object side. As a result, the height of the off-axis light beam passing through the first lens group G1 can be reduced, and the front lens diameter can be reduced.

本実施形態の第2レンズ群G2を従来のものと比較して考察する。特許文献1、2に記載の第2レンズ群は、負、負、正の3枚構成であり、物体側から2番目の負レンズはプラスチック非球面レンズである。このプラスチック非球面レンズは両凹形状であり、収差補正だけでなくパワー配分の大きな役割も担うものと考えられる。特許文献1、2に記載されたような構成において、温度変化の影響を低減するためやレンズの曲率を小さくするために、仮にこの負レンズのパワーを弱くすると、第2レンズ群のパワーが弱くなり、変倍時の移動量が大きくなり、系が大型化してしまう。   The second lens group G2 of this embodiment will be considered in comparison with the conventional one. The second lens group described in Patent Literatures 1 and 2 has a negative, negative, and positive three-lens configuration, and the second negative lens from the object side is a plastic aspheric lens. This plastic aspherical lens has a biconcave shape and is considered to play a major role not only in aberration correction but also in power distribution. In the configurations described in Patent Documents 1 and 2, if the power of the negative lens is weakened in order to reduce the influence of temperature change or reduce the curvature of the lens, the power of the second lens group is weakened. As a result, the amount of movement during zooming increases, and the system becomes larger.

これに対して図1に示す本実施形態の第2レンズ群は、負、負、正の3枚構成のさらに像側にパワーの弱いプラスチック非球面レンズを1枚配置した構成を採っているため、温度変化の影響は小さく、プラスチック非球面レンズの曲率を大きくする必要もなく、第2レンズ群G2の負のパワーも確保できて系の小型化も可能である。   On the other hand, the second lens group of the present embodiment shown in FIG. 1 employs a configuration in which one plastic aspherical lens having a weak power is arranged on the image side of a negative, negative, and positive three-lens configuration. The influence of the temperature change is small, it is not necessary to increase the curvature of the plastic aspheric lens, the negative power of the second lens group G2 can be secured, and the system can be miniaturized.

そして、本実施形態では、特許文献1、2のものとは異なり、物体側から2番目の負レンズを、ガラス球面レンズにすることができる。この負レンズをガラスレンズにすることで、強いパワーを持たせることが容易になり、変倍時の移動量を小さくして小型化を進めることができる。また、プラスチックレンズは材料の選択性が低いのに対して、ガラスレンズは材料の選択性が高いため、ガラスレンズとすることにより、色収差の補正に有利となる。特に、第2レンズ群の物体側から2番目の負レンズが隣接する正レンズと接合レンズを構成している場合には、色収差補正のための材料の選択は重要となる。また、接合レンズの作製に関しても、プラスチックレンズよりガラスレンズの方が有利である。   And in this embodiment, unlike the thing of the patent documents 1 and 2, the 2nd negative lens from an object side can be used as a glass spherical lens. By making this negative lens a glass lens, it becomes easy to give a strong power, and it is possible to reduce the amount of movement at the time of zooming and to reduce the size. In addition, the plastic lens has a low material selectivity, whereas the glass lens has a high material selectivity. Therefore, the glass lens is advantageous in correcting chromatic aberration. In particular, in the case where the second negative lens from the object side of the second lens group forms a cemented lens with an adjacent positive lens, selection of a material for correcting chromatic aberration is important. Further, regarding the production of the cemented lens, the glass lens is more advantageous than the plastic lens.

特許文献3に記載の第2レンズ群は、負、負、正、負の4枚構成であり、本実施形態とレンズ枚数は同じである。しかし、特許文献3では、強いパワーを有する最も物体側のレンズを非球面レンズとしているため、このレンズをプラスチックで構成することは困難である。これに対して、本実施形態では、第2レンズ群G2中に含まれるレンズの中で、比較的パワーの弱い最も像面側のレンズに非球面を施してプラスチックレンズとすることにより、温度変化による影響を小さくすることができ、また、低コスト化、軽量化を図ることができる。   The second lens group described in Patent Document 3 has a negative, negative, positive, and negative four-lens configuration, and the number of lenses is the same as that of the present embodiment. However, in Patent Document 3, since the most object side lens having strong power is an aspherical lens, it is difficult to configure this lens with plastic. On the other hand, in the present embodiment, among the lenses included in the second lens group G2, the temperature change is achieved by applying an aspherical surface to the lens having the relatively weak power on the most image surface side to form a plastic lens. Can be reduced, and the cost and weight can be reduced.

すなわち、第2レンズ群G2の最も像側に、安価で軽量なプラスチックで構成しながらも、温度変化による影響が小さく、良好な収差補正能力を有するレンズL24を配置することにより、従来用いられていたガラス非球面レンズを削減することができ、低コスト化を図るとともに、小型に構成され、収差が良好に補正されたズームレンズを得ることができる。   In other words, the lens L24, which is made of an inexpensive and lightweight plastic but is less affected by temperature changes and has a good aberration correction capability, is used in the prior art on the most image side of the second lens group G2. In addition, it is possible to reduce the glass aspherical lens, to reduce the cost, and to obtain a zoom lens having a small size and a well-corrected aberration.

なお、第2レンズ群G2の構成は、図1に示す例に限定されない。例えば、第2レンズ群G2の最も像側のプラスチック非球面レンズは、光軸近傍において負のパワーを有していてもよく、正のパワーを有していてもよい。また、第2レンズ群G2は、後述の実施例に示すように、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズ、少なくとも1面の非球面を有するとともにプラスチック材料からなるプラスチック非球面レンズの5枚構成としてもよく、この場合は第2レンズ群G2に必要な負のパワーをより分散できるので各負レンズのパワーを抑制できるか、あるいは第2レンズ群G2により強い負のパワーを持たせることができる。また、第2レンズ群G2は、負レンズと正レンズの貼り合わせによる接合レンズを有するように構成してもよく、この場合は色収差の補正に有利となる。   Note that the configuration of the second lens group G2 is not limited to the example shown in FIG. For example, the most image-side plastic aspheric lens of the second lens group G2 may have a negative power or a positive power in the vicinity of the optical axis. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative lens, a negative lens, a negative lens, a positive lens, at least one aspherical surface, and a non-plastic plastic made of a plastic material, as will be described later. The spherical lens may have a five-lens configuration, and in this case, the negative power necessary for the second lens group G2 can be further dispersed, so that the power of each negative lens can be suppressed, or the negative power stronger by the second lens group G2. Can be given. In addition, the second lens group G2 may be configured to have a cemented lens obtained by bonding a negative lens and a positive lens. In this case, it is advantageous for correcting chromatic aberration.

第1レンズ群G1の構成としては、1枚の負レンズと、3枚以下の正レンズとからなるようにしてもよく、例えば図1に示す例のように、物体側から順に、メニスカス形状の負レンズL11およびメニスカス形状の正レンズL12の貼り合わせによる接合レンズ、メニスカス形状の正レンズL13、メニスカス形状の正レンズL14からなる4枚構成とからなるようにしてもよい。   The first lens group G1 may be composed of one negative lens and three or less positive lenses. For example, as shown in FIG. 1, the meniscus shape is formed in order from the object side. A four-lens configuration including a cemented lens obtained by bonding the negative lens L11 and the meniscus positive lens L12, a meniscus positive lens L13, and a meniscus positive lens L14 may be used.

第3レンズ群G3の構成としては、例えば図1に示す例のように、近軸領域においてメニスカス形状の正レンズL31と、メニスカス形状の正レンズL32およびメニスカス形状の負レンズL33の貼り合わせによる接合レンズからなる3枚構成としてもよい。   As the configuration of the third lens group G3, for example, as shown in FIG. 1, in the paraxial region, a meniscus positive lens L31, a meniscus positive lens L32, and a meniscus negative lens L33 are bonded together. A three-lens configuration including lenses may be used.

第4レンズ群G4の構成としては、例えば図1に示す例のように、両凸形状の正レンズL41と、近軸領域においてメニスカス形状の負レンズL42とからなる2枚構成としてもよい。   The configuration of the fourth lens group G4 may be a two-lens configuration including a biconvex positive lens L41 and a meniscus negative lens L42 in the paraxial region as in the example shown in FIG.

また、後述の実施例に示すように、第4レンズ群G4のさらに像側にレンズ群を有する構成も可能である。   In addition, as shown in Examples described later, a configuration in which a lens group is further provided on the image side of the fourth lens group G4 is also possible.

本発明の実施形態にかかるズームレンズは、上記構成に加え、さらに以下の条件式を満たすように構成することが好ましく、これにより、さらに良好な特性を得ることができる。なお、好ましい態様としては、下記条件式のうち、いずれか1つの条件式を満たすものでもよく、あるいは任意の組み合わせを満たすものでもよい。   In addition to the above-described configuration, the zoom lens according to the embodiment of the present invention is preferably configured to satisfy the following conditional expression, whereby even better characteristics can be obtained. As a preferred embodiment, any one of the following conditional expressions may be satisfied, or any combination may be satisfied.

第2レンズ群G2の最も像側のプラスチック非球面レンズの焦点距離をf2aとし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたとき、以下の条件式(1−1)を満たすことが好ましい。
2.4<f2a/f2<10.0 … (1−1)
When the focal length of the plastic aspheric lens closest to the image side of the second lens group G2 is f2a and the focal length of the second lens group G2 is f2, it is preferable that the following conditional expression (1-1) is satisfied.
2.4 <f2a / f2 <10.0 (1-1)

条件式(1−1)は、上述した条件式(1)を満たし、かつ、第2レンズ群G2の最も像側のプラスチック非球面レンズが近軸領域において負レンズであることを意味するものである。条件式(1−1)を満たす場合は、条件式(1)を満たすことによる効果に加え、第2レンズ群G2の負のパワーを分散させることができるので、第2レンズ群G2の各負レンズのパワーが強くなりすぎるのを抑制することができる。これにより、レンズ系全長の小型化を図りつつ、変倍時の収差変動や像面変動を抑制することが容易になる。   Conditional expression (1-1) means that the above-mentioned conditional expression (1) is satisfied, and that the most image-side plastic aspherical lens in the second lens group G2 is a negative lens in the paraxial region. is there. When the conditional expression (1-1) is satisfied, in addition to the effect of satisfying the conditional expression (1), the negative power of the second lens group G2 can be dispersed. It is possible to suppress the lens power from becoming too strong. This makes it easy to suppress aberration fluctuations and image plane fluctuations during zooming while reducing the overall length of the lens system.

広角端から望遠端への変倍時の第2レンズ群G2の移動量をM2とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたとき、下記条件式(2)を満たすことが好ましい。
2.5<|M2/f2|<3.8 … (2)
When the amount of movement of the second lens group G2 at the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end is M2, and the focal length of the second lens group G2 is f2, it is preferable that the following conditional expression (2) is satisfied.
2.5 <| M2 / f2 | <3.8 (2)

条件式(2)は、第2レンズ群G2の移動量と第2レンズ群G2の焦点距離の比を規定している。条件式(2)の下限を下回ると、高倍率化を図ることが困難となる。条件式(2)の上限を上回ると、第2レンズ群G2の移動量が大きくなり、レンズ全長が大きくなってしまう。あるいは、ペッツバール和が負の方向に増大し、像面湾曲が大きくなり好ましくない。   Conditional expression (2) defines the ratio between the movement amount of the second lens group G2 and the focal length of the second lens group G2. If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, it will be difficult to increase the magnification. If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the amount of movement of the second lens group G2 will increase and the total lens length will increase. Alternatively, the Petzval sum increases in the negative direction, and the field curvature increases, which is not preferable.

さらに、下記条件式(2−1)を満たすことがより好ましい。条件式(2−1)を満たすことで、条件式(2)を満たすことにより得られる効果をさらに高めることができる。
2.6<|M2/f2|<3.7 … (2−1)
Furthermore, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (2-1). By satisfying conditional expression (2-1), the effect obtained by satisfying conditional expression (2) can be further enhanced.
2.6 <| M2 / f2 | <3.7 (2-1)

広角端における全系の焦点距離をfwとし、最大像高をIHとしたとき、下記条件式(3)を満たすことが好ましい。
1.4<fw/IH<2.1 … (3)
When the focal length of the entire system at the wide angle end is fw and the maximum image height is IH, it is preferable that the following conditional expression (3) is satisfied.
1.4 <fw / IH <2.1 (3)

条件式(3)は、広角端における全系の焦点距離と最大像高の比を規定している。本実施形態のような構成のズームレンズにおいて、条件式(3)の下限を下回るほど広角化を図ろうとすると、広角端よりの中間ズーム位置において、第1レンズ群G1へ入射する軸外光束の光線高が大きくなってしまい、第1レンズ群G1の大径化が避けられなくなってしまう。また、第2レンズ群G2が担うパワーが強くなりすぎて、第2レンズ群G2に含まれる個々のレンズのパワーが強くなり、変倍時の収差変動や像面変動が大きくなってしまう。条件式(3)の上限を上回ると、ビデオカメラや監視用ビデオカメラの画角として不十分となる。   Conditional expression (3) defines the ratio between the focal length of the entire system at the wide-angle end and the maximum image height. In the zoom lens configured as in the present embodiment, if an attempt is made to widen the angle so as to fall below the lower limit of the conditional expression (3), the off-axis light beam incident on the first lens group G1 at the intermediate zoom position from the wide angle end. The height of the light beam becomes large, and an increase in the diameter of the first lens group G1 is unavoidable. In addition, the power of the second lens group G2 becomes too strong, and the power of each lens included in the second lens group G2 becomes strong, and aberration fluctuation and image plane fluctuation at the time of zooming become large. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the angle of view of the video camera or surveillance video camera will be insufficient.

さらに、下記条件式(3−1)を満たすことがより好ましい。条件式(3−1)を満たすことで、条件式(3)を満たすことにより得られる効果をさらに高めることができる。
1.5<fw/IH<2.0 … (3−1)
Furthermore, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (3-1). By satisfying conditional expression (3-1), the effect obtained by satisfying conditional expression (3) can be further enhanced.
1.5 <fw / IH <2.0 (3-1)

第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたとき、下記条件式(4)を満たすことが好ましい。
4.3<|f1/f2|<5.5 … (4)
When the focal length of the first lens group G1 is f1, and the focal length of the second lens group G2 is f2, it is preferable that the following conditional expression (4) is satisfied.
4.3 <| f1 / f2 | <5.5 (4)

条件式(4)は、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の焦点距離の比を規定しており、高変倍でありながらコンパクトな構成で、良好な光学性能を維持するための条件である。条件式(4)の下限を下回るほど、第2レンズ群G2の焦点距離が大きくなり、第1レンズ群G1の焦点距離が小さくなると、変倍に伴う第2レンズ群G2の移動量が大きくなり、レンズ全長や前玉径を小型化することが困難になる。また、望遠側での第4レンズ群G4の移動量が大きくなり、変倍時の収差の変動が大きくなってしまう。逆に条件式(4)の上限を上回ると、ディストーションなどの諸収差を良好に補正することが困難になる。   Conditional expression (4) defines the ratio of the focal lengths of the first lens group G1 and the second lens group G2, and is a condition for maintaining good optical performance with a high-magnification and compact configuration. It is. The lower the lower limit of conditional expression (4), the larger the focal length of the second lens group G2, and the smaller the focal length of the first lens group G1, the greater the amount of movement of the second lens group G2 with zooming. It becomes difficult to reduce the total lens length and front lens diameter. In addition, the amount of movement of the fourth lens group G4 on the telephoto side increases, and the variation in aberration during zooming increases. On the contrary, if the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, it becomes difficult to satisfactorily correct various aberrations such as distortion.

さらに、下記条件式(4−1)を満たすことがより好ましい。条件式(4−1)を満たすことで、条件式(4)を満たすことにより得られる効果をさらに高めることができる。
4.4<|f1/f2|<5.4 … (4−1)
Furthermore, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (4-1). By satisfying conditional expression (4-1), the effect obtained by satisfying conditional expression (4) can be further enhanced.
4.4 <| f1 / f2 | <5.4 (4-1)

第2レンズ群G2が1枚の正レンズを含む場合、該正レンズのアッベ数をν2pとしたとき、下記条件式(5)を満たすことが好ましい。
ν2p<25 … (5)
When the second lens group G2 includes one positive lens, it is preferable that the following conditional expression (5) is satisfied when the Abbe number of the positive lens is ν2p.
ν2p <25 (5)

条件式(5)は、第2レンズ群G2に含まれる正レンズのアッベ数を規定したものであり、これを満たすことにより、第2レンズ群G2に含まれる正レンズが1枚のみであっても、色収差を良好に補正することが可能になる。条件式(5)の上限を上回るほど、アッベ数が大きくなると、第2レンズ群G2における色収差補正の効果が低くなり、高変倍化および高性能化を実現することが困難になる。   Conditional expression (5) defines the Abbe number of the positive lens included in the second lens group G2, and by satisfying this, there is only one positive lens included in the second lens group G2. However, it becomes possible to correct chromatic aberration satisfactorily. If the Abbe number increases as the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the effect of chromatic aberration correction in the second lens group G2 will be reduced, and it will be difficult to achieve high zooming and high performance.

さらに、下記条件式(5−1)を満たすことがより好ましい。条件式(5−1)を満たすことで、条件式(5)を満たすことにより得られる効果をさらに高めることができる。
ν2p<21 … (5−1)
Furthermore, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (5-1). By satisfying conditional expression (5-1), the effect obtained by satisfying conditional expression (5) can be further enhanced.
ν2p <21 (5-1)

第2レンズ群G2が1枚の正レンズを含む場合、該正レンズの屈折率をN2pとしたとき、下記条件式(6)を満たすことが好ましい。
N2p>1.83 … (6)
When the second lens group G2 includes one positive lens, it is preferable that the following conditional expression (6) is satisfied when the refractive index of the positive lens is N2p.
N2p> 1.83 (6)

条件式(6)は、第2レンズ群G2に含まれる正レンズの屈折率を規定したものである。条件式(6)の下限を下回ると、変倍時のコマ収差の変動を抑えることが難しくなる。   Conditional expression (6) defines the refractive index of the positive lens included in the second lens group G2. If the lower limit of conditional expression (6) is not reached, it will be difficult to suppress fluctuations in coma upon zooming.

さらに、下記条件式(6−1)を満たすことがより好ましい。条件式(6−1)を満たすことで、条件式(6)を満たすことにより得られる効果をさらに高めることができる。
N2p>1.90 … (6−1)
Furthermore, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (6-1). By satisfying conditional expression (6-1), the effect obtained by satisfying conditional expression (6) can be further enhanced.
N2p> 1.90 (6-1)

第1レンズ群G1が、1枚の負レンズと、3枚以下の正レンズとから構成される場合、第1レンズ群G1を構成する正レンズのアッベ数の平均をν1pとし、第1レンズ群G1を構成する負レンズのアッベ数をν1nとしたとき、下記条件式(7)を満たすことが好ましい。
33<ν1p−ν1n<50 … (7)
When the first lens group G1 is composed of one negative lens and three or less positive lenses, the average of the Abbe numbers of the positive lenses constituting the first lens group G1 is ν1p, and the first lens group When the Abbe number of the negative lens constituting G1 is ν1n, it is preferable that the following conditional expression (7) is satisfied.
33 <ν1p−ν1n <50 (7)

条件式(7)は、第1レンズ群G1を構成する正レンズのアッベ数の平均と、第1レンズ群G1を構成する負レンズのアッベ数の関係を規定している。条件式(7)の下限を下回ると、正レンズの屈折率が高くなり、第1レンズ群の小型化に有利であるが、色収差、特に、望遠側での色収差を補正することが困難になる。条件式(7)の上限を上回るように、正レンズに分散の小さい材料を用いると、色収差の補正には有利であるが、正レンズの屈折率が低くなって正レンズの曲率が大きくなるため、これらのレンズの縁肉を確保するために、第1レンズ群G1が大型化してしまう。   Conditional expression (7) defines the relationship between the average Abbe number of the positive lenses constituting the first lens group G1 and the Abbe number of the negative lenses constituting the first lens group G1. Below the lower limit of conditional expression (7), the refractive index of the positive lens increases, which is advantageous for downsizing the first lens group, but it is difficult to correct chromatic aberration, particularly chromatic aberration on the telephoto side. . Using a material with small dispersion for the positive lens so as to exceed the upper limit of conditional expression (7) is advantageous for correcting chromatic aberration, but the refractive index of the positive lens is lowered and the curvature of the positive lens is increased. In order to secure the rim of these lenses, the first lens group G1 is increased in size.

さらに、下記条件式(7−1)を満たすことがより好ましい。条件式(7−1)を満たすことで、条件式(7)を満たすことにより得られる効果をさらに高めることができる。
35<ν1p−ν1n<48 … (7−1)
Furthermore, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (7-1). By satisfying conditional expression (7-1), the effect obtained by satisfying conditional expression (7) can be further enhanced.
35 <ν1p−ν1n <48 (7-1)

また、第2レンズ群G2の最も像側のプラスチック非球面レンズにおいて、物体側の面における有効径端と光軸上の物体側頂点との光軸方向の間隔と、像側の面における有効径端と光軸上の像側頂点との光軸方向の間隔とのうち、大きい方をdZとし、該dZを与える側の面における前記有効径端から光軸への垂線の長さをdYとしたとき、下記条件式(8)を満たすことが好ましい。
0.01<dZ/dY<0.20 … (8)
In the most image side plastic aspherical lens of the second lens group G2, the distance in the optical axis direction between the effective diameter end on the object side surface and the object side vertex on the optical axis, and the effective diameter on the image side surface The larger one of the intervals in the optical axis direction between the end and the image-side vertex on the optical axis is dZ, and the length of the perpendicular from the end of the effective diameter to the optical axis on the surface on which dZ is given is dY It is preferable that the following conditional expression (8) is satisfied.
0.01 <dZ / dY <0.20 (8)

図10に、上記dZおよびdYの一例を示す。図10は、第2レンズ群G2の最も像側のプラスチック非球面レンズであるレンズL24の断面図と、このレンズL24の光軸Zより下側の有効径端を通る光線Mgの一例を示している。光線Mgは、有効径端を決定する光線である。図10では、図の左側が物体側、図の右側が像側であり、図の煩雑化を避けるため、光線Mgの一部および他のレンズの図示は省略している。   FIG. 10 shows an example of the dZ and dY. FIG. 10 shows a sectional view of a lens L24, which is the most image-side plastic aspherical lens in the second lens group G2, and an example of a light beam Mg passing through the effective diameter end below the optical axis Z of the lens L24. Yes. The light beam Mg is a light beam that determines the effective diameter end. In FIG. 10, the left side of the figure is the object side, and the right side of the figure is the image side, and in order to avoid complication of the figure, a part of the light beam Mg and other lenses are not shown.

図10に示す例では、物体側の面がdZを与える側の面となっており、物体側の面における有効径端Pedと光軸上の物体側頂点Pとの光軸方向の間隔がdZ、有効径端Pedから光軸Zへ降ろした垂線の長さがdYとなる。 In the example shown in FIG. 10, the surface on the object side is a side on which give dZ, the interval between the optical axis between the object side apex P 0 on the effective diameter edge Ped and the optical axis at the object-side surface dZ, the length of the perpendicular line dropped from the effective diameter end Ped to the optical axis Z is dY.

条件式(8)は、第2レンズ群G2の最も像側のプラスチック非球面レンズの有効径端におけるサグ量と有効径端から光軸までの距離の比を規定している。条件式(8)の下限を下回ると、このレンズの曲率が小さくなり、収差を十分に補正できなくなる。条件式(8)の上限を上回ると、第2レンズ群G2の全長が長くなってしまう。また、組立時に第2レンズ群G2を構成するレンズの軸ずれや倒れ等の誤差の許容量が小さくなってしまう。   Conditional expression (8) defines the ratio of the sag amount at the effective diameter end of the plastic aspherical lens closest to the image side of the second lens group G2 and the distance from the effective diameter end to the optical axis. If the lower limit of conditional expression (8) is not reached, the curvature of this lens becomes small, and aberrations cannot be corrected sufficiently. If the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, the total length of the second lens group G2 will be long. In addition, an allowable amount of error such as misalignment or tilting of the lenses constituting the second lens group G2 during assembly is reduced.

さらに、下記条件式(8−1)を満たすことがより好ましい。条件式(8−1)を満たすことで、条件式(8)を満たすことにより得られる効果をさらに高めることができる。
0.02<dZ/dY<0.18 … (8−1)
Furthermore, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (8-1). By satisfying conditional expression (8-1), the effect obtained by satisfying conditional expression (8) can be further enhanced.
0.02 <dZ / dY <0.18 (8-1)

また、本ズームレンズが例えば屋外等の厳しい環境において使用される場合には、最も物体側に配置されるレンズには、風雨による表面劣化、直射日光による温度変化に強く、さらには油脂・洗剤等の化学薬品に強い材料、すなわち耐水性、耐候性、耐酸性、耐薬品性等が高い材料を用いることが好ましく、さらには堅く、割れにくい材料を用いることが好ましい。以上のことから最も物体側に配置される材料としては、具体的にはガラスを用いることが好ましく、あるいは透明なセラミックスを用いてもよい。   In addition, when this zoom lens is used in harsh environments such as outdoors, the lens placed closest to the object is resistant to surface deterioration due to wind and rain, temperature changes due to direct sunlight, and oils and detergents. It is preferable to use a material resistant to chemicals, that is, a material having high water resistance, weather resistance, acid resistance, chemical resistance, and the like, and further, a material that is hard and difficult to break. From the above, as the material arranged closest to the object side, specifically, glass is preferably used, or transparent ceramics may be used.

本ズームレンズが厳しい環境において使用される場合には、保護用の多層膜コートが施されることが好ましい。さらに、保護用コート以外にも、使用時のゴースト光低減等のための反射防止コート膜を施すようにしてもよい。   When the zoom lens is used in a harsh environment, a protective multilayer coating is preferably applied. In addition to the protective coat, an antireflection coating film for reducing ghost light during use may be applied.

図1に示す例では、レンズ系と像面Simとの間に光学部材PPを配置した例を示したが、ローパスフィルタや特定の波長域をカットするような各種フィルタ等を配置する代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよく、あるいは、いずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。   In the example shown in FIG. 1, an example in which the optical member PP is arranged between the lens system and the image plane Sim is shown, but instead of arranging a low-pass filter, various filters that cut a specific wavelength range, or the like, These various filters may be disposed between the lenses, or a coating having the same action as the various filters may be applied to the lens surface of any lens.

以上説明したように、本実施形態のズームレンズによれば、要求される仕様等に応じて、上記した好ましい構成を適宜採用することで、レンズ枚数を大幅に増やすことなく、小型に構成でき、良好な収差補正と低コスト化を両立させることができる。   As described above, according to the zoom lens of the present embodiment, according to the required specifications and the like, by appropriately adopting the preferred configuration described above, it can be configured compactly without significantly increasing the number of lenses, It is possible to achieve both good aberration correction and cost reduction.

次に、本発明のズームレンズの数値実施例について説明する。実施例1のズームレンズのレンズ断面図は図1に示したものである。実施例2〜9のズームレンズの各レンズ断面図をそれぞれ図2〜図9に示す。図2〜図9の図示方法は図1のものと同様である。   Next, numerical examples of the zoom lens according to the present invention will be described. A lens cross-sectional view of the zoom lens of Example 1 is shown in FIG. FIGS. 2 to 9 show sectional views of the zoom lenses of Examples 2 to 9, respectively. 2 to 9 are the same as those shown in FIG.

実施例1にかかるズームレンズの基本レンズデータを表1に、ズーム(変倍)に関するデータを表2に、非球面データを表3に示す。同様に、実施例2〜9にかかるズームレンズの基本レンズデータ、ズームに関するデータ、非球面データを表4〜表27に示す。以下では、表中の記号の意味について、実施例1を例にとり説明するが、実施例2〜9のものについても基本的に同様である。   Table 1 shows basic lens data of the zoom lens according to Example 1, Table 2 shows data relating to zooming (magnification), and Table 3 shows aspherical data. Similarly, Tables 4 to 27 show basic lens data, zoom-related data, and aspherical data of the zoom lenses according to Examples 2 to 9, respectively. In the following, the meaning of the symbols in the table will be described using Example 1 as an example, but the same applies to Examples 2 to 9.

表1の基本レンズデータにおいて、Siは最も物体側の構成要素の面を1番目として像側に向かうに従い順次増加するi番目(i=1、2、3、…)の面番号を示し、Riはi番目の面の曲率半径を示し、Diはi番目の面とi+1番目の面との光軸Z上の面間隔を示している。なお、面間隔の最下欄は表中の最終面と像面Simとの面間隔を示している。また、基本レンズデータにおいて、Ndjは最も物体側のレンズを1番目として像側に向かうに従い順次増加するj番目(j=1、2、3、…)の光学要素のd線(波長587.6nm)に対する屈折率を示し、νdjはj番目の光学要素のd線に対するアッベ数を示している。なお、基本レンズデータには、開口絞りStおよび光学部材PPも含めて示している。開口絞りStに相当する面の曲率半径の欄には(開口絞り)と記載している。基本レンズデータの曲率半径の符号は、物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。   In the basic lens data of Table 1, Si indicates the i-th (i = 1, 2, 3,...) Surface number that increases sequentially toward the image side with the most object-side component surface being first. Indicates the radius of curvature of the i-th surface, and Di indicates the surface interval on the optical axis Z between the i-th surface and the i + 1-th surface. The bottom column of the surface interval indicates the surface interval between the final surface in the table and the image surface Sim. In the basic lens data, Ndj is the d-line (wavelength: 587.6 nm) of the j-th (j = 1, 2, 3,...) Optical element that sequentially increases toward the image side with the most object-side lens as the first lens. ), And νdj represents the Abbe number of the j-th optical element with respect to the d-line. The basic lens data includes the aperture stop St and the optical member PP. In the column of the radius of curvature of the surface corresponding to the aperture stop St, (aperture stop) is described. The sign of the radius of curvature of the basic lens data is positive when convex on the object side and negative when convex on the image side.

表1の基本レンズデータにおいて、変倍を行うために間隔が変化する、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔、第2レンズ群G2と開口絞りStの間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔、第4レンズ群G4と光学部材PPの間隔に相当する面間隔の欄にはそれぞれ、D7(可変)、D14(可変)、D20(可変)、D24(可変)と記載している。   In the basic lens data in Table 1, the interval changes for zooming, the interval between the first lens group G1 and the second lens group G2, the interval between the second lens group G2 and the aperture stop St, the third lens group G3. D7 (variable), D14 (variable), D20 (variable), D24 (variable) in the columns of the distance between the fourth lens group G4 and the surface distance corresponding to the distance between the fourth lens group G4 and the optical member PP, respectively. It is described.

なお、変倍を行うために間隔が変化する面間隔の符号は、実施例1については上記のとおりであるが、後述の実施例においては、各々の構成に応じた符号をとることになる。   In addition, although the code | symbol of the surface interval from which a space | interval changes in order to perform magnification change is as above-mentioned about Example 1, in the below-mentioned Example, the code | cord | chord according to each structure will be taken.

表2のズームに関するデータには、広角端、望遠端における、全系の焦点距離f、FナンバーFno.、全画角2ω、変倍に伴い変化する各面間隔D7、D14、D20、D24の値を示す。全画角2ωの単位は度である。   The zoom-related data in Table 2 includes the focal length f of the entire system at the wide-angle end and the telephoto end, the F number Fno. , The total field angle 2ω, and the values of the surface spacings D7, D14, D20, and D24 that change with zooming. The unit of the total angle of view 2ω is degrees.

表1のRiおよびDiの単位、表2のf、D7、D14、D20、D24の単位としては、「mm」を用いることができるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「mm」に限定されることはなく、他の適当な単位を用いることもできる。   As the Ri and Di units in Table 1 and the units f, D7, D14, D20, and D24 in Table 2, "mm" can be used. Since the performance can be obtained, the unit is not limited to “mm”, and other appropriate units can be used.

表1の基本レンズデータでは、非球面の面番号に*印を付しており、非球面の曲率半径として近軸の曲率半径の数値を示している。表3の非球面データには、非球面レンズであるレンズの符号と、非球面の面番号と、とこれら非球面に関する非球面係数を示す。非球面係数は、以下の式(A)で表される非球面式における各係数KA、RA(m=3、4、5、…10)の値である。 In the basic lens data in Table 1, the surface number of the aspheric surface is marked with *, and the paraxial radius of curvature is shown as the radius of curvature of the aspheric surface. The aspherical data in Table 3 shows the sign of a lens that is an aspherical lens, the surface number of the aspherical surface, and the aspherical coefficients related to these aspherical surfaces. The aspheric coefficient is a value of each coefficient KA, RA m (m = 3, 4, 5,... 10) in the aspheric expression expressed by the following expression (A).

Zd=C・h/{1+(1−KA・C・h1/2}+ΣRA・h … (A)
ただし、
Zd:非球面深さ(高さhの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ)
h:高さ(光軸からのレンズ面までの距離)
C:近軸曲率半径の逆数
KA、RA:非球面係数(m=3、4、5、…10)
なお、表1のRiおよびDiの単位にmmを用いたときは、上記Zd、hの単位もmmとなる。
Zd = C · h 2 / {1+ (1−KA · C 2 · h 2 ) 1/2 } + ΣRA m · h m (A)
However,
Zd: Depth of aspheric surface (length of perpendicular drawn from a point on the aspherical surface of height h to a plane perpendicular to the optical axis where the aspherical vertex contacts)
h: Height (distance from the optical axis to the lens surface)
C: Reciprocal number of paraxial radius of curvature KA, RA m : aspheric coefficient (m = 3, 4, 5,... 10)
In addition, when mm is used as the unit of Ri and Di in Table 1, the unit of Zd and h is also mm.

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第2レンズ群G2の最も像側のプラスチック非球面レンズの近軸領域におけるパワーは、実施例1、9のものが正であり、実施例2〜8のものが負である。   The power in the paraxial region of the most image-side plastic aspheric lens in the second lens group G2 is positive in Examples 1 and 9, and negative in Examples 2-8.

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実施例3のズームレンズは、第1レンズ群G1が、負レンズL11、正レンズL12、正レンズL13の3枚構成からなる点が、実施例1のものと大きく異なる。   The zoom lens according to the third embodiment is greatly different from that according to the first embodiment in that the first lens group G1 includes a three-lens configuration including a negative lens L11, a positive lens L12, and a positive lens L13.

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実施例5のズームレンズは、第1レンズ群G1が、負レンズL11、正レンズL12、正レンズL13の3枚構成からなる点が、実施例1のものと大きく異なる。   The zoom lens of Example 5 is significantly different from that of Example 1 in that the first lens group G1 has a three-lens configuration including a negative lens L11, a positive lens L12, and a positive lens L13.

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実施例6のズームレンズは、第1レンズ群G1が、負レンズL11、正レンズL12、正レンズL13の3枚構成からなり、第3レンズ群G3が全て単レンズからなり、第4レンズ群G4が正レンズL41の1枚構成である点が、実施例1のものと大きく異なる。   In the zoom lens of Example 6, the first lens group G1 has a three-lens configuration including a negative lens L11, a positive lens L12, and a positive lens L13. The third lens group G3 is a single lens, and the fourth lens group G4. Is significantly different from that of the first embodiment in that it is a single lens configuration of the positive lens L41.

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実施例8のズームレンズは、第2レンズ群G2が、メニスカス形状の負レンズL21、両凹形状の負レンズL22、両凹形状の負レンズL23、両凸形状の正レンズL24、近軸領域において両凹形状のプラスチック非球面レンズであるレンズL25の全て単レンズからなる5枚構成であり、さらに1枚の負レンズL51からなる第5レンズ群G5を備える点が、実施例1のものと大きく異なる。実施例8における第5レンズ群G5は変倍時に固定されており、変倍に伴う像面位置の補正および合焦は第4レンズ群G4により行われる。   In the zoom lens of Example 8, the second lens group G2 includes a meniscus negative lens L21, a biconcave negative lens L22, a biconcave negative lens L23, a biconvex positive lens L24, and a paraxial region. The lens L25, which is a biconcave plastic aspherical lens, has a five-lens configuration consisting of all single lenses, and further includes a fifth lens group G5 consisting of one negative lens L51. Different. The fifth lens group G5 in Embodiment 8 is fixed at the time of zooming, and the correction and focusing of the image plane position accompanying zooming is performed by the fourth lens group G4.

Figure 2010102096
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実施例9のズームレンズは、第2レンズ群G2が全て単レンズからなり、さらに1枚の正レンズL51からなる第5レンズ群G5を備える点が、実施例1のものと大きく異なる。実施例9における第5レンズ群G5は変倍時に固定されており、変倍に伴う像面位置の補正および合焦は第4レンズ群G4により行われる。   The zoom lens of Example 9 is significantly different from that of Example 1 in that the second lens group G2 is entirely a single lens and further includes a fifth lens group G5 including one positive lens L51. The fifth lens group G5 in Example 9 is fixed at the time of zooming, and the correction and focusing of the image plane position accompanying zooming is performed by the fourth lens group G4.

表28に、実施例1〜9における条件式(1)〜(8)に対応する値を示す。表28からわかるように、実施例1〜9のいずれも、条件式(1)〜(8)を満足している。   Table 28 shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (8) in Examples 1 to 9. As can be seen from Table 28, all of Examples 1 to 9 satisfy the conditional expressions (1) to (8).

Figure 2010102096
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図11(A)〜図11(H)に実施例1のズームレンズの広角端および望遠端における、球面収差、非点収差、ディストーション(歪曲収差)、倍率色収差の各収差図を示す。各収差図には、d線(波長587.6nm)を基準波長とした収差を示すが、球面収差図および倍率色収差図には波長460.0nm、波長615.0nmについての収差も示す。球面収差図のFno.はFナンバー、その他の収差図のωは半画角を意味する。   FIGS. 11A to 11H are graphs showing spherical aberration, astigmatism, distortion (distortion aberration), and lateral chromatic aberration at the wide-angle end and the telephoto end of the zoom lens according to the first exemplary embodiment. Each aberration diagram shows the aberration with the d-line (wavelength 587.6 nm) as the reference wavelength, while the spherical aberration diagram and the magnification chromatic aberration diagram also show the aberrations for the wavelength 460.0 nm and the wavelength 615.0 nm. Fno. Of spherical aberration diagram. Means F number, and ω in other aberration diagrams means half angle of view.

同様に、図12(A)〜図12(H)、図13(A)〜図13(H)、図14(A)〜図14(H)、図15(A)〜図15(H)、図16(A)〜図16(H)、図17(A)〜図17(H)、図18(A)〜図18(H)、図19(A)〜図19(H)に、実施例2〜9のズームレンズの広角端および望遠端における、球面収差、非点収差、ディストーション(歪曲収差)、倍率色収差の各収差図を示す。   Similarly, FIGS. 12 (A) to 12 (H), FIGS. 13 (A) to 13 (H), FIGS. 14 (A) to 14 (H), and FIGS. 15 (A) to 15 (H). 16 (A) to FIG. 16 (H), FIG. 17 (A) to FIG. 17 (H), FIG. 18 (A) to FIG. 18 (H), FIG. 19 (A) to FIG. FIG. 9 shows aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion (distortion aberration), and lateral chromatic aberration at the wide-angle end and the telephoto end of the zoom lenses of Examples 2 to 9.

以上のデータから、実施例1〜9のズームレンズは、約10〜20倍の倍率を有し、小型化を図りつつ、広角端でのFナンバーが1.9程度と小さく、各収差が良好に補正され、広角端および望遠端ともに可視域において高い光学性能を有することがわかる。これらのズームレンズは、監視カメラや、ビデオカメラ、電子スチルカメラ等の撮像装置に好適に使用することができる。   From the above data, the zoom lenses of Examples 1 to 9 have a magnification of about 10 to 20 times, and the F number at the wide-angle end is as small as about 1.9, and each aberration is good while achieving downsizing. It can be seen that both the wide-angle end and the telephoto end have high optical performance in the visible range. These zoom lenses can be suitably used for imaging devices such as surveillance cameras, video cameras, and electronic still cameras.

図20に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態にかかるズームレンズ1を用いて構成したビデオカメラ10の構成図を示す。なお、図20では、ズームレンズ1が備える正の第1レンズ群G1、負の第2レンズ群G2、開口絞りSt、正の第3レンズ群G3、正の第4レンズ群G4を概略的に示している。   FIG. 20 is a configuration diagram of a video camera 10 configured using the zoom lens 1 according to the embodiment of the present invention as an example of the imaging device of the embodiment of the present invention. In FIG. 20, the positive first lens group G1, the negative second lens group G2, the aperture stop St, the positive third lens group G3, and the positive fourth lens group G4 included in the zoom lens 1 are schematically illustrated. Show.

ビデオカメラ10は、ズームレンズ1と、ズームレンズ1の像側に配置されたローパスフィルタおよび赤外線カットフィルタ等の機能を有するフィルタ2と、フィルタ2の像側に配置された撮像素子4と、信号処理回路5とを備えている。撮像素子4はズームレンズ1により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、撮像素子4としては、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等を用いることができる。撮像素子4は、その撮像面がズームレンズ1の像面に一致するように配置される。   The video camera 10 includes a zoom lens 1, a filter 2 having functions such as a low-pass filter and an infrared cut filter disposed on the image side of the zoom lens 1, an image pickup device 4 disposed on the image side of the filter 2, and a signal. And a processing circuit 5. The image sensor 4 converts an optical image formed by the zoom lens 1 into an electric signal. For example, the image sensor 4 may be a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), or the like. it can. The image sensor 4 is arranged such that its image plane coincides with the image plane of the zoom lens 1.

ズームレンズ1により撮像された像は撮像素子4の撮像面上に結像し、その像に関する撮像素子4からの出力信号が信号処理回路5にて演算処理され、表示装置6に像が表示される。   An image picked up by the zoom lens 1 is formed on the image pickup surface of the image pickup device 4, an output signal from the image pickup device 4 relating to the image is subjected to arithmetic processing by the signal processing circuit 5, and the image is displayed on the display device 6. The

なお、図20には、1つの撮像素子4を用いた、いわゆる単板方式の撮像装置を図示しているが、本発明の撮像装置としては、ズームレンズ1と撮像素子4の間にR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)等の各色に分ける色分解プリズムを挿入し、各色に対応する3つの撮像素子を用いた、いわゆる3板方式のものでもよい。   FIG. 20 shows a so-called single-plate type imaging apparatus using one imaging element 4. However, as an imaging apparatus according to the present invention, R ( A so-called three-plate system may be used in which color separation prisms for each color such as red), G (green), and B (blue) are inserted and three image pickup devices corresponding to the respective colors are used.

本発明の実施形態にかかるズームレンズは、前述した長所を有するため、本実施形態の撮像装置は、小型で低コストに構成可能であり、かつ高画質の映像を得ることができる。   Since the zoom lens according to the embodiment of the present invention has the above-described advantages, the imaging apparatus of the present embodiment can be configured in a small size and at a low cost, and can obtain a high-quality image.

以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。   The present invention has been described with reference to the embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made. For example, the values of the radius of curvature, the surface spacing, the refractive index, the Abbe number, etc. of each lens component are not limited to the values shown in the above numerical examples, but can take other values.

本発明の実施例1にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens concerning Example 1 of this invention. 本発明の実施例2にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens concerning Example 2 of this invention. 本発明の実施例3にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens concerning Example 3 of this invention. 本発明の実施例4にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens concerning Example 4 of this invention. 本発明の実施例5にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens concerning Example 5 of this invention. 本発明の実施例6にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens concerning Example 6 of this invention. 本発明の実施例7にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens concerning Example 7 of this invention. 本発明の実施例8にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens concerning Example 8 of this invention. 本発明の実施例9にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional view showing the lens configuration of a zoom lens according to Example 9 of the present invention. プラスチック非球面レンズの断面図と有効径端を通る光線を示す図Cross section of plastic aspherical lens and diagram showing light rays passing through effective diameter end 本発明の実施例1にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 1 of the present invention 本発明の実施例2にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 2 of the present invention 本発明の実施例3にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 3 of the present invention 本発明の実施例4にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 4 of the present invention 本発明の実施例5にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 5 of the present invention 本発明の実施例6にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 6 of the present invention 本発明の実施例7にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 7 of the present invention 本発明の実施例8にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 8 of the present invention 本発明の実施例9にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 9 of the present invention 本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成図1 is a schematic configuration diagram of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ズームレンズ
2 フィルタ
4 撮像素子
5 信号処理回路
6 表示装置
10 ビデオカメラ
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
G5 第5レンズ群
PP 光学部材
St 開口絞り
Z 光軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Zoom lens 2 Filter 4 Image pick-up element 5 Signal processing circuit 6 Display apparatus 10 Video camera G1 1st lens group G2 2nd lens group G3 3rd lens group G4 4th lens group G5 5th lens group PP Optical member St Aperture stop Z optical axis

Claims (11)

物体側から順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定されている第1レンズ群と、負の屈折力を有し、光軸に沿って移動することにより変倍を行う第2レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有し、変倍時に固定されている第3レンズ群と、正の屈折力を有し、変倍に伴う像面位置の補正および合焦を行う第4レンズ群とを備え、
前記第2レンズ群が少なくとも2枚の負レンズを含み、前記第2レンズ群の最も像側には、少なくとも1面が非球面でプラスチック材料からなるプラスチック非球面レンズが配され、
該プラスチック非球面レンズの焦点距離をf2aとし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、下記条件式(1)を満たすことを特徴とするズームレンズ。
2.4<|f2a/f2|<10.0 … (1)
In order from the object side, a first lens group having positive refractive power and fixed at the time of zooming, and a second lens having negative refractive power and zooming by moving along the optical axis A third lens group having a positive refracting power and fixed at the time of zooming, a first lens having a positive refracting power, and correcting and focusing the image plane position accompanying the zooming. With 4 lens groups,
The second lens group includes at least two negative lenses, and on the most image side of the second lens group, a plastic aspheric lens having at least one aspheric surface and made of a plastic material is disposed,
A zoom lens satisfying the following conditional expression (1) when the focal length of the plastic aspheric lens is f2a and the focal length of the second lens group is f2.
2.4 <| f2a / f2 | <10.0 (1)
広角端から望遠端への変倍における前記第2レンズ群の移動量をM2としたとき、下記条件式(2)を満たすことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
2.5<|M2/f2|<3.8 … (2)
2. The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (2) is satisfied, where M <b> 2 is an amount of movement of the second lens unit in zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
2.5 <| M2 / f2 | <3.8 (2)
広角端における全系の焦点距離をfwとし、最大像高をIHとしたとき、下記条件式(3)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。
1.4<fw/IH<2.1 … (3)
3. The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (3) is satisfied when a focal length of the entire system at the wide angle end is fw and a maximum image height is IH.
1.4 <fw / IH <2.1 (3)
前記第1レンズ群の焦点距離をf1としたとき、下記条件式(4)を満たすことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のズームレンズ。
4.3<|f1/f2|<5.5 … (4)
4. The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (4) is satisfied, where f1 is a focal length of the first lens group. 5.
4.3 <| f1 / f2 | <5.5 (4)
前記第2レンズ群が1枚の正レンズを含み、該正レンズのアッベ数をν2pとしたとき、下記条件式(5)を満たすことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
ν2p<25 … (5)
The said 2nd lens group contains one positive lens, and when the Abbe number of this positive lens is set to (nu) 2p, the following conditional expression (5) is satisfy | filled, The any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned. The described zoom lens.
ν2p <25 (5)
前記第2レンズ群が1枚の正レンズを含み、該正レンズの屈折率をN2pとしたとき、下記条件式(6)を満たすことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
N2p>1.83 … (6)
The said 2nd lens group contains one positive lens, and when the refractive index of this positive lens is set to N2p, the following conditional expression (6) is satisfy | filled, The any one of Claim 1 to 5 characterized by the above-mentioned. The described zoom lens.
N2p> 1.83 (6)
前記第2レンズ群が、物体側から順に、負レンズと、負レンズと、正レンズと、前記プラスチック非球面レンズとの4枚から構成されることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のズームレンズ。   The said 2nd lens group is comprised from 4 elements of a negative lens, a negative lens, a positive lens, and the said plastic aspherical lens in order from an object side. The zoom lens according to item 1. 前記第1レンズ群が、1枚の負レンズと、3枚以下の正レンズとから構成されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のズームレンズ。   The zoom lens according to claim 1, wherein the first lens group includes one negative lens and three or less positive lenses. 前記第1レンズ群を構成する前記正レンズのアッベ数の平均をν1pとし、前記第1レンズ群を構成する前記負レンズのアッベ数をν1nとしたとき、下記条件式(7)を満たすことを特徴とする請求項8に記載のズームレンズ。
33<ν1p−ν1n<50 … (7)
When the average Abbe number of the positive lens constituting the first lens group is ν1p and the Abbe number of the negative lens constituting the first lens group is ν1n, the following conditional expression (7) is satisfied. The zoom lens according to claim 8.
33 <ν1p−ν1n <50 (7)
前記第2レンズ群の前記プラスチック非球面レンズにおいて、物体側の面における有効径端と光軸上の物体側頂点との光軸方向の間隔と、像側の面における有効径端と光軸上の像側頂点との光軸方向の間隔とのうち、大きい方をdZとし、該dZを与える側の面における前記有効径端から光軸への垂線の長さをdYとしたとき、下記条件式(8)を満たすことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のズームレンズ。
0.01<dZ/dY<0.20 … (8)
In the plastic aspheric lens of the second lens group, the distance in the optical axis direction between the effective diameter end on the object side surface and the object side vertex on the optical axis, and the effective diameter end on the image side surface and the optical axis. When the larger one of the distances from the image-side vertex to the optical axis direction is dZ, and the length of the perpendicular line from the effective diameter end to the optical axis on the surface on the side where dZ is given is dY, the following condition The zoom lens according to claim 1, wherein Expression (8) is satisfied.
0.01 <dZ / dY <0.20 (8)
請求項1から10のいずれか1項に記載のズームレンズを備えたことを特徴とする撮像装置。   An imaging apparatus comprising the zoom lens according to claim 1.
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